Les scientifiques créent une nouvelle phase étrange de la matière qui semble occuper DEUX dimensions temporelles

Une nouvelle phase étrange de la matière qui semble occuper deux dimensions du temps a été créée dans un laboratoire par des scientifiques.

Cette découverte hallucinante pourrait ouvrir la voie aux ordinateurs quantiques – des machines puissantes qui utilisent les propriétés de la physique quantique pour stocker des données et effectuer des calculs complexes.

Cela représente également « une façon complètement différente de penser les phases de la matière », selon le physicien quantique computationnel Philipp Dumitrescu, du Flatiron Institute.

Une nouvelle phase étrange de la matière qui semble occuper deux dimensions du temps a été créée par des scientifiques. Ils disent que la découverte pourrait modifier notre façon de penser la matière, tout en aidant à construire des ordinateurs quantiques qui pourraient eux-mêmes changer le monde (stock)

La matière existe normalement sous forme solide, liquide ou gazeuse, bien qu’il existe également de nombreuses phases moins familières, telles que les «cristaux de temps».

Lors d’expériences en laboratoire, des physiciens ont braqué un laser pulsé sur des atomes à l’intérieur d’un ordinateur quantique. Le schéma des impulsions a été inspiré par la séquence de Fibonacci dans laquelle chaque nombre est la somme des deux précédents.

Au cours de ce processus, les chercheurs ont créé une phase remarquable et inédite de la matière. Le nouvel état présentait deux dimensions temporelles, bien qu’il n’y ait toujours qu’un seul flux de temps singulier.

Les chercheurs affirment que toute information stockée dans cette nouvelle phase de la matière serait bien mieux protégée contre les erreurs qu’avec n’importe laquelle des configurations actuellement utilisées dans les ordinateurs quantiques.

Cela signifie que les informations pourraient être conservées beaucoup plus longtemps, ce qui rendrait l’informatique quantique beaucoup plus réalisable.

«Je travaille sur ces idées théoriques depuis plus de cinq ans, et les voir se concrétiser dans des expériences est passionnant», a déclaré Dumitrescu.

L’informatique quantique est basée sur les qubits, qui sont leséquivalent quantique des bits de calcul.

Oétant donné que les bits traitent les informations dans l’un des deux états 1 ou 0, les qubits peuvent être les deux simultanément.

Cette densité d’informations supplémentaire permet aux ordinateurs quantiques d’examiner tous les résultats possibles d’un processus de décision.

Pour ce faire, ils placent les qubits dans une « superposition » quantique, une sorte de limbes dans lesquels différents états potentiels se produisent simultanément.

Ce n’est que lorsque le système est observé ou perturbé qu’il « s’effondre » dans un état ou un autre.

Ce pilier fondamental de la mécanique quantique a été illustré par la célèbre expérience de pensée « le chat de Schroedinger », dans laquelle un chat n’est ni mort ni vivant, mais une « superposition » des deux états.

Cela a également donné naissance à l’hypothèse des «mondes multiples», l’idée qu’une myriade d’univers coexistent en parallèle dans lesquels différents destins se jouent.

La superposition peut être incroyablement puissante d’un point de vue informatique, car elle permet de résoudre rapidement les problèmes dans les bonnes circonstances.

Une telle technologie pourrait changer le monde en permettant des calculs qui auraient été pratiquement impossibles auparavant.

Les chercheurs ont déclaré que l’étrange bizarrerie de la mécanique quantique se comporte comme si elle avait deux dimensions temporelles, au lieu d’une, ce qui rend les qubits qui alimentent les ordinateurs quantiques plus robustes (stock)

Cependant, les qubits peuvent également s’emmêler avec à peu près n’importe quoi, ce qui introduit des erreurs.

« Même si vous gardez tous les atomes sous contrôle strict, ils peuvent perdre leur quantum en parlant à leur environnement, en s’échauffant ou en interagissant avec des choses d’une manière que vous n’aviez pas prévue », a déclaré Dumitrescu.

«En pratique, les dispositifs expérimentaux présentent de nombreuses sources d’erreur qui peuvent dégrader la cohérence après seulement quelques impulsions laser.»

Une façon de rendre les qubits plus robustes est de les faire exploser avec des lasers comme les chercheurs l’ont fait dans l’étude. Cela ajoute des « symétries » qui les rendent plus résilients au changement.

Cependant, en utilisant des impulsions de lasers dans une séquence de Fibonacci pour créer un arrangement spécial dans le temps, les scientifiques ont ajouté non pas une mais deux symétries temporelles.

Ils vont maintenant travailler pour intégrer les découvertes dans des ordinateurs fonctionnels qui peuvent s’appuyer sur le comportement étrange pour réellement améliorer les ordinateurs quantiques.

La nouvelle découverte a été révélée dans un article publié dans la revue Nature.

INFORMATIQUE QUANTIQUE : FONCTIONNEMENT SUR LA BASE D’UN CIRCUIT ALLUMÉ ET ÉTEINT EN MÊME TEMPS

La clé d’un ordinateur quantique est sa capacité à fonctionner sur la base d’un circuit non seulement « allumé » ou « éteint », mais occupant un état qui est à la fois « allumé » et « éteint ».

Bien que cela puisse sembler étrange, c’est dû aux lois de la mécanique quantique, qui régissent le comportement des particules qui composent un atome.

À cette micro-échelle, la matière agit d’une manière qui serait impossible à la macro-échelle de l’univers dans lequel nous vivons.

La mécanique quantique permet à ces particules extrêmement petites d’exister dans plusieurs états, connus sous le nom de « superposition », jusqu’à ce qu’elles soient vues ou interférées.

Un microscope à effet tunnel montre un bit quantique d’un atome de phosphore positionné avec précision dans le silicium. Des scientifiques ont découvert comment faire parler les qubits entre eux

Une bonne analogie est celle d’une pièce qui tourne dans les airs. On ne peut pas dire qu’il s’agit d’un « pile » ou d’un « pile » jusqu’à ce qu’il atterrisse.

Le cœur de l’informatique moderne est le code binaire, qui a servi les ordinateurs pendant des décennies.

Alors qu’un ordinateur classique a des « bits » composés de zéros et de uns, un ordinateur quantique a des « qubits » qui peuvent prendre la valeur de zéro ou de un, voire les deux simultanément.

L’une des principales pierres d’achoppement pour le développement des ordinateurs quantiques a été de démontrer qu’ils peuvent battre les ordinateurs classiques.

Google, IBM et Intel font partie des entreprises en concurrence pour y parvenir.